网络基础知识-交换机技术
交换机的基础知识
交换机的基础知识，网络世界的连接者在广阔的网络世界中，一种关键的设备连接各种设备、管理数据流动，为现代通信提供了高效、可靠的基础，这就是交换机。
本文将从基本概念、工作原理、主要功能、分类、未来演进等方面深入探讨交换机的基础知识。
希望能给你带来收获。
一、基本概念和背景：连接世界的纽带在网络的日常使用中，我们频繁听到“交换机”这个名词，但你是否真正理解它的含义？简单来说，交换机就是一个智能的数据分发中心，类似于城市中的交通枢纽，负责引导数据包在网络中正确、高效地流动。
随着互联网的蓬勃发展，早期网络设备如集线器已无法满足日益复杂的通信需求。
交换机作为它们的继任者，以其精巧的工作原理和智能的数据管理，成为了网络通信不可或缺的一部分。
二、工作原理：数据包的智慧派发交换机之所以能够实现高效的数据传输，归功于其独特的工作原理。
当我们在网络上发送数据包时，数据包会携带着目标设备的MAC地址。
交换机通过不断学习，建立了一个类似于地址簿的表格，记录着各个设备的MAC地址和它们所连接的端口。
当交换机接收到数据包时，它会查阅这个表格，准确地知道将数据包传递给哪个设备，避免了不必要的广播和冲突，从而提高了网络的传输效率和速度。
三、主要功能：强大的网络功能1. 数据转发和分发：交换机能够根据数据包中的目的MAC地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现设备之间的有针对性通信。
这种数据转发和分发功能确保数据能够准确到达目标设备，避免了广播和冲突。
2. MAC地址学习和建立：交换机会学习设备的MAC地址，并建立一个MAC地址表，记录每个MAC地址与其所连接的端口之间的关系。
通过这个表，交换机能够迅速判断应该将数据包转发到哪个端口，从而提高网络传输效率。
3. 广播和组播处理：当交换机收到一个广播或组播数据包时，它会将数据包转发到所有的端口，以确保所有设备都能接收到这些数据。
这在某些情况下是必要的，如ARP（地址解析协议）请求。
交换机_百度百科
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数据网络交换机概念和原理
网络交换机分类
网络交换机功能
·模块交换：将整个模块进行网段迁移。
·端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。
转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。
消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。
交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。
利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包，可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率（6道信息流Ｘ14880bps／道信息流）。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行，其端口造价低于传统型桥接器。
《交换机基础知识》课件
交换机的防护措施
访问控制列表（ACL）：通过设置ACL， 可以限制网络流量，保护交换机免受未经 授权的访问和攻击
VLAN隔离：将不同的用户或部门划分 到不同的VLAN中，可以减少广播风暴 和未经授权的访问
端口安全：通过绑定MAC地址和端口， 可以防止未经授权的设备接入网络
加密传输：采用SSL/TLS等加密技术， 保护数据在传输过程中的安全性
交换机路由配置的案例分析：通过具体案例分析，介绍交换机路由配置的实际应用和效果，包括 网络拓扑结构、设备连接方式、路由协议选择等。
交换机的性能指标
吞吐量
时延
定义：时延是指交换机接收数据帧后，处理该数据帧所需要的时间
影响因素：交换机的硬件性能、软件算法、数据帧长度等
分类：转发时延、排队时延、转发时延+排队时延 测试方法：通过发送大量数据包并计算平均时延来测试交换机的时延性 能
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业局域网建设
企业数据中心建设
企业广域网建设 企业分支机构互联
校园网中的应用
添加项标题
校园网概述：介绍校校园网中的应用，如接入层交换机、 汇聚层交换机和核心层交换机
添加项标题
校园网中的交换机选型：根据校园网的需求，选择合适的交换机 型号和配置
丢包率
定义：丢包率是指在传输过程中，数据包丢失的比例
影响因素：网络拥堵、设备故障、线路质量等
测试方法：通过发送大量数据包并统计丢失的数据包数量来计算丢包率
性能指标意义：丢包率越低，网络传输的稳定性和可靠性越高
带宽利用率
定义：交换机在单位时间内传输数据的能力 影响因素：数据包大小、网络拥堵程度、交换机性能等 评估方法：通过测试网络带宽利用率来评估交换机的性能 优化方法：合理配置交换机参数、优化网络结构等
《交换机基础知识》课件
交换机安全威胁
非法访问和恶意攻击
01
未经授权的访问和恶意攻击是交换机面临的主要安全威胁，可
能导致数据泄露、网络瘫痪等严重后果。
病毒感染和传播
02
交换机如果感染病毒，可能会成为病毒传播的源头，影响整个
网络的正常运行。
拒绝服务攻击
03
通过大量无效的网络流量或请求，导致交换机资源耗尽，无法
MAC地址表大小
交换机能够学习的MAC地址数量，影响交 换机的转发能力。
03
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中，交换机主要用于连接各 个部门和分支机构，实现内部数据的 高速传输和共享。
企业网络中的交换机通常具备较高的 端口密度和扩展性，以满足大规模网 络连接需求。
交换机能够提供多种安全特性，如访 问控制列表（ACL）、端口安全等， 保障企业网络安全。
02
交换机的工作原理
交换机转发原理
交换机根据目的MAC地址进行数据帧的转发。
交换机通过学习源MAC地址与端口映射关系，建立MAC地址表，实现快速转发。
当收到数据帧时，交换机查找MAC地址表，确定目的端口，并将数据帧转发到对应 端口。
交换机的交换方式
01
02
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直通式交换
数据帧头部的信息被直接 传输到目的端口，不经过 CPU处理。
存储转发式交换
数据帧先存储在缓冲区， 然后根据MAC地址表进行 转发。
碎片隔离式交换
数据帧长度达到一定值后 才会转发，以减少冲突和 丢包。
交换机的性能指标
吞吐量
交换机每秒传输的数据量，Hale Waihona Puke 常以Mbps为 单位。背板带宽
交换机内部总线的数据传输能力，决定了交 换机的数据处理能力。
交换机技术基础知识
交换机技术基础知识交换技术可分为：端口交换、帧交换和信元交换。
下面是整理的交换机技术基础知识，希望对你有帮助!1.端口交换技术端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域)，不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。
以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。
根据支持的程度，端口交换还可细分为：模块交换：将整个模块进行网段迁移。
端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。
端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。
这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。
如果配置得当，那么还可以在一定程度进行容错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。
2.信元交换技术ATM技术采用固定长度53个字节的信元交换。
由于长度固定，因而便于用硬件实现。
ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。
ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。
ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。
ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。
但随着万兆以太网的出现，曾经代表网络和通讯技术发展的未来方向的ATM技术，开始逐渐失去存在的意义。
3.帧交换技术帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。
一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。
存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。
前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。
交换技术汇总：交换机的116个基本知识点
交换技术汇总：交换机的116个基本知识点1. 以太网最初基于同轴电缆．1972年发明，1979年Xeroxinter 和DEC提出DIX版.2. 1983年，IEEE802.3标准提出.3. CSMA/CD 通讯过程，传输—监听—干扰—随机等待—传输。
4. 传统以太网用网桥来分割主机，用路由器连接网段。
5. 交换式以太网，平时主机都不连通，当需要通信时，通过交换设备连接对端主机，完成后断开。
交换设备包括，交换式集线器和交换机。
6. 交换式以太网物理逻辑均为星型。
分割冲突域，将网络冲突限制到最小范围。
7. RMON共九组，常用的端口统计、历史、告警、事件4组。
8. 数据流量区分，按组织行政构成、按主机类型、按物理分布、根据应用类型。
9. 80／20规则，80％在本地，20％其他网段。
20／80规则，相反。
10. 交换机单个百兆口64字节包转发1488810pps，路由器整机64字节包转发小与100100pps。
11. 三层交换技术的实现硬件的路由转发，转发路由表也是由软件通过路由协议建立的。
12. 三层交换与路由均为根据逻辑地址确定路径、运行三层校验和、使用TTL、对信息处理和相应，分析报文、用MIB更新SNMP管理。
13. 三层交换优点：基于硬件包转发、低时延、低花费。
14. 四层交换基于数据流，实现一次路由，多次交换。
考虑端口号和协议字段。
15. 局域网设计原则，考察物理链路、分析数据流特征、采用层次化模型、考虑冗余16. 局域网管理系统功能：配置功能、监控功能、故障隔离。
17. 必须保证的网络性能，带宽和时延。
其取决的一个重要因素，线缆的类型和布局。
18. 为用户增加带宽，增加总体带宽&减少在一个共享介质上的用户数量。
19. 快速以太网（100M）标准为802.3u。
20. 自协商使用物理芯片来完成，不需要专用的数据报文。
发送16bi的报文，整个保文按16ms间隔重复。
21. 速率不通过自协商一样可完成，但工作方式会产生问题。
交换技术基础入门知识
交换技术基础入门知识交换技术基础入门知识交换机是网络中重要的组成部分，学习高级交换，店铺觉得下面的东西我们必须掌握!1、vlan的`配置(vlan的作用：逻辑划分广播域)第一种：switch#vlan database (进入vlan数据库)switch(vlan)#vlan 1-100 (建立100个vlan)switch(vlan)#exit (保存并退出)switch#show vlan (查看vlan 配置)第二种：switch(config)#vlan database (进入vlan数据库)switch(config-vlan)#vlan 1-100 (建立100个vlan)switch(config-vlan)#do show vlan(查看vlan配置)2、vtp域的配置switch(config)#vtp domain ciscoswitch(config)#vtp password ciscoswitch(config)#vtp version 2switch(config)#vtp mode server/client/tranparentswitch(config)#do show vtp3、stp生成树的各种类型与配置(作用：实现在冗余状态下无环路)选举的顺序：根桥-根端口-指定端口-阻塞端口a、传统生成树stp他会自动的在三台交换机上建立(不做配置了)b、pvst每vlan生成树(指定谁是根桥，阻塞那个端口)switch(config)#spanning-tree vlan x root primaryswitch(config)#spanning-tree valn y root secondaryc、mst多vlan生成树switch(config)#spanning-tree mst configurlationswitch(config-mst)#instance 1 vlan 1-50switch(config-mst)#instance 2 vlan 51-100switch(config-mst)#exitswitch(config)#spanning-tree mode mstswitch (config)#do show spanning-tree4、backup gateway protocol(备份网关协议)@、hsrp(hot standby route protocol)(cisco私有)支持track router(config)#interface f0/1router(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0router(config-if)#standby 1 ip 1.1.1.10router(config-if)#standby 1 priority 105router(config-if)#standby 1 preemyrouter(config-if)#do show standby注意，两个路由器上必须同时配置，内容也必须相同。
交换机的基础知识
交换机的基础知识1.1 交换机简介交换机是计算机网络中的关键设备，用于连接各种网络设备，实现数据的高效传输。
与集线器不同，交换机能够根据MAC地址学习和过滤数据，提高网络性能和安全性。
1.2 交换机的工作原理交换机在数据链路层工作，根据目标设备的MAC地址将数据包从源端口传送到目标端口。
通过建立MAC地址表，交换机能够学习设备的物理位置，实现更快速、精准的数据传输。
二、交换机的基本配置2.1 连接交换机在使用交换机之前，首先要通过网线将计算机或其他网络设备与交换机连接。
确保连接的网线正常，端口指示灯亮起，表示连接正常。
2.2 登录交换机要配置交换机，首先需要登录到其管理界面。
通常，我们可以通过Telnet或串口连接来进行登录。
确保登录时使用的用户名和密码是正确的，以确保获取管理员权限。
三、交换机的基本命令3.1 查看端口状态在交换机上，了解端口的状态是很重要的。
使用以下命令可以查看端口的工作状态和连接情况：bashCopy codeshow interfaces status这个命令会列出所有端口的详细信息，包括端口的速度、双工模式以及连接状态。
3.2 配置VLAN虚拟局域网（VLAN）是交换机中一个重要的概念，通过将不同的端口划分到不同的VLAN中，可以实现逻辑上的隔离。
以下是配置VLAN的简单命令：bashCopy codevlan databasevlan 10vlan 20exit这个命令序列会创建两个VLAN（ID为10和20）。
3.3 配置端口将端口划分到特定的VLAN中是常见的配置任务。
使用以下命令可以完成这个操作：bashCopy codeinterface fastEthernet 0/1switchport mode accessswitchport access vlan 10这个命令将交换机的端口FastEthernet 0/1配置为访问模式，并划分到VLAN 10中。
3.4 保存配置在完成配置后，务必将配置保存到交换机的非易失性存储中，以便在重新启动后配置依然生效：bashCopy codewrite memory这个命令将当前的运行配置保存到交换机的闪存中。
交换机基础知识,交换机知识大全交换机笔记,学习资料
交换机基础知识,交换机知识大全交换机笔记,学习资料交换机工作在OSI 模型的第二层（数据链路层）作用：可以将原有的网络划分成多个段，能够扩展网络的传输距离并支持更多的网络节点。
划分网络段有效隔离广播，减少冲突。
交换机的每个端口是独立的冲突域中，所有的端口都是在同一个广播域中关于交换机的一点配置笔记（cisco）交换机的功能地址学习：最开始交换机的MAC表是空的，它是通过学习源地址来得到每个连接端口连接的设备的MAC地址。
当它收到一个帧时，它学习到这个帧的源MAC 地址，并保存到MAC表中，然后查看MAC 表，如果MAC表中没有目的MAC时，它就洪泛（洪泛就是向每个端口发送这个帧）如果有就发到对应的端口。
转发过滤：收到一个帧时，会查看MAC地址表，决定把帧转发到那个端口。
消除循环：当网络中有冗余回路时，会用生成树阻止冗作路径中传输相同帧。
进入交换机时有如下三种选择键入M 进入菜单模式键入K进入命令行模式键入I进入IP配置模式我们要进入的是命令行。
其于IOS的交换机：有三种模式，“>”用户模式，“#”特权模式，“（CONFIG）#”全局模式。
在用户模式输入enable进入特权模式，在特权模式下输入disable回到用户模式。
在特权模式下输入configure terminal进入全局模式。
在特权模式下输入DISABLE回到特权模式下show version 查看系统硬件的配置，软件版本号等。
Show running-config 查看当前正在运行的配置信息show interfaces Ethernet 0/1 查看E0/1口的信息show ip 查看交换机的IP地址设置交换机名：hostname[交换机名]如：hostname switch1设置交换机的IP地址：ip address [ip address ][netmask] 如ip address设置交换机的缺省网关：ip default-gatway [ip address] 如：ip default-gatway设置密码enable password level [1-15] [passwork]1-15 表示级别，1表示设置登录时的密码，15设置进入全局模式的密码。
交换机及路由器基础知识及配置
交换机及路由器基础知识及配置交换机及路由器基础知识及配置
章节一、交换机基础知识
1.1 交换机的定义和作用
1.2 交换机的分类和类型
1.3 交换机的工作原理
1.4 交换机的特点和优点
1.5 交换机的常见问题及故障排除方法
章节二、交换机配置和管理
2.1 交换机的初始化设置
2.2 VLAN的配置和管理
2.3 交换机端口的配置和管理
2.4 交换机的安全配置
2.5 交换机的性能优化和监控
章节三、路由器基础知识
3.1 路由器的定义和作用
3.2 路由器的分类和类型
3.3 路由器的工作原理
3.4 路由器的特点和优点
3.5 路由器的常见问题及故障排除方法章节四、路由器配置和管理
4.1 路由器的初始化设置
4.2 路由器接口的配置和管理
4.3 路由器的路由配置和管理
4.4 路由器的安全配置
4.5 路由器的性能优化和监控
附件：
本文档附带以下附件供参考：
1、交换机配置示例文件
2、路由器配置示例文件
3、相关网络拓扑图示
法律名词及注释：
1、VLAN（Virtual Local Area Network）- 虚拟局域网，是一
种将物理局域网划分成逻辑上的多个虚拟局域网的技术。
2、故障排除方法 - 指在设备或系统出现问题时，通过一系列
的技术手段和方法来确定问题原因，并进行修复和解决的过程。
3、性能优化和监控 - 指通过对网络设备性能进行监控和调优，以提高网络的稳定性、可靠性和性能表现。
关于交换机的知识
关于交换机的知识交换机是计算机网络中的一种设备，用于实现局域网中不同主机之间的数据交换和路由。
它具有多个接口，可以将数据包从一个接口转发到另一个接口，以便实现主机之间的通信。
一、交换机的基本原理交换机的基本原理是通过学习和转发机制实现数据包的传输。
当交换机收到一个数据包时，它会检查数据包中的目的MAC地址，并将这个地址与交换机内部的MAC地址表进行比较。
如果MAC地址表中存在相应的条目，交换机就会将数据包转发到相应的接口；如果MAC地址表中不存在相应的条目，交换机就会广播这个数据包到所有的接口上，以便学习这个目的MAC地址所对应的接口。
当交换机学习到新的MAC地址时，它会将这个地址和对应的接口添加到MAC地址表中，以便后续的数据转发。
二、交换机的优点相比于集线器，交换机具有以下几个优点：1. 提供更高的带宽利用率：集线器将所有的数据包广播到所有的接口上，会造成带宽的浪费，而交换机只将数据包转发到目的接口，提高了带宽利用率。
2. 支持多种网络协议：交换机可以根据数据包的协议类型进行转发，支持同时传输不同网络协议的数据包。
3. 提供更好的安全性：交换机通过MAC地址学习和转发机制，可以阻止未经授权的设备访问网络，提供了更好的安全性。
4. 支持虚拟局域网(VLAN)：交换机可以将网络划分为多个虚拟局域网，实现不同局域网之间的隔离和安全控制。
三、交换机的类型根据交换机的工作方式和功能，可以将交换机分为以下几种类型：1. 传统交换机：也称为HUB交换机，工作在物理层，只能广播数据包，无法进行数据过滤和转发。
2. 二层交换机：也称为MAC交换机，工作在数据链路层，可以通过MAC地址学习和转发机制实现数据包的转发。
3. 三层交换机：也称为路由交换机，除了具备二层交换机的功能外，还可以进行网络层的路由转发。
4. 企业级交换机：具备更高的性能和可靠性，支持更多的接口和功能，适用于大规模企业网络的构建。
5. 智能交换机：具备更强的管理和监控功能，可以实现对网络流量和设备进行精细的控制和管理。
以太交换机基本技术
1. 交换机技术基础1.1.以太网简介以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。
Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。
在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。
基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。
在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。
以太网系统由三个基本单元组成：●物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；●介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；●以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
Ethernet 基本网络组成：●共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。
●转发器或集线器●网桥●交换机以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。
当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：●10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3）●100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u）●1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)）●10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae1.2.以太网交换机简介以太网交换机，也称为交换式集线器，是简化（典型）的网桥，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。
工作在 OSI 网络参考模型的第二层上.以太网交换机，也称为交换式集线器，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。
作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。
随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。
交换机基础知识
面通知对端设备自身可工作的方式，另一方面，从对端发来的报文中获得
对端设备可以工作的方式。
智能MDI/MDIX自识别
以太网交换机的10/100M以太网口具备智能MDI/MDIX识别技术，可 以自动识别连接的网线类型，用户不管采用普通网线或者交叉网线均可 以正确连接设备，极大方便了用户的使用。用户也可以对端口进行配置， 将其强制配置成MDIX或者MDI工作方式。 MDI/MDIX识别技术的实现是通过物理层芯片和变压器技术实现了该 功能。物理层芯片内部的电子开关可以进行MDI和MDIX之间的智能切换， 具有中心抽头的、收发对称的变压器保证了发送与接收通道的切换。
转发实现途径
路由算法 包转发率 成本
由硬件ASIC实现转发
第一包路由，以后做精确匹配或 者最长匹配 高 低
二层ห้องสมุดไป่ตู้换
三层接口和物理 接口对应关系
不支持 一一对应
支持
一个VLAN三层接口可以包含多个 物理接口
三层交换机转发流程
1. 如果判定在相同网段内，则直接通过地址解析协议（ARP）查 找对方的MAC地址，然后把对方的MAC地址填入以太网帧头的目 的MAC地址域，将报文发送出去，通过二层交换实现通信； 2. 如果判定在不同的网段内，则主机就会自动借助网关来进行通
Dest
Src
Len/Etype
Data
FCS
6 Dest
6 Src
2 Etype
2
2 p/Q Label
... Len/Etype
4 Data FCS
VLAN-ID Token-Ring Encapsulation Flag
VLAN-ID and T-R Encaps Flag are .1Q, not .1p VLAN ID:0-4095
交换机基础知识课件
一种远程登录协议，用于远程管理和配置交换机 。使用Telnet需要谨慎，因为明文传输的用户名 和密码可能存在安全风险。
SSH（安全外壳协议）
一种加密的网络协议，用于远程登录和管理交换 机。SSH提供了更高的安全性，建议优先使用。
06
交换机的发展趋势与新技术
高速以太网交换机
总结词
高速以太网交换机是交换机技术的一个重要发展方向，它能够提供更高的数据传输速率和更大的吞吐 量，以满足不断增长的网络带宽需求。
03
交换机的应用场景
企业网络
企业网络中，交换机主要用于连 接内部计算机和其他网络设备，
实现快速、可靠的数据传输。
企业网络对交换机的要求较高， 需要具备高性能、高可用性和可 扩展性，以满足不断增长的网络
需求。
企业网络中使用的交换机通常具 备安全功能，如访问控制列表（ ACL）和防火墙，以保护网络安
网吧对交换机的要求包括高带宽、低 延迟和良好的散热性能，以保证网络 的流畅和稳定性。
04
交换机的选购与配置
选购原则
01
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04
需求分析
根据网络规模、拓扑结构、业 务需求等因素，明确交换机所
需具备的功能和性能。
品牌信誉
选择知名品牌，确保设备的质 量和售后服务的可靠性。
性能参数
关注交换机的吞吐量、延迟、 端口密度等关键性能参数，以
05
交换机的维护与管理
日常维护
01
02
03
硬件检查
定期检查交换机的硬件设 备，包括风扇、电源、接 口等，确保设备正常运行 。
端口安全
定期检查交换机的端口安 全设置，防止未经授权的 设备接入网络。
网络交换机技术
网络交换机技术随着互联网的快速发展，网络交换机技术成为了网络基础设施中不可或缺的一部分。
网络交换机作为一个核心网络设备，能够实现数据包在网络中的快速转发和传输，为各种网络应用提供高效和稳定的通信环境。
本文将从交换机的基本原理、分类和功能、技术发展以及应用场景等方面对网络交换机技术进行探讨。
一、交换机的基本原理网络交换机是通过物理地址进行转发的设备。
当交换机收到一个数据包时，会解析其中的目标物理地址，并将数据包转发至目标设备。
交换机的工作原理主要包括学习、转发和过滤三个步骤。
学习：交换机会通过监听网络中的数据流量来学习网络结构和设备的MAC地址。
当交换机接收到一个数据包时，会记录下源MAC地址和接口，建立起源MAC地址和接口的关联。
转发：交换机通过查找目标设备的MAC地址和相应的接口进行转发。
如果交换机学习到了目标设备的MAC地址，那么它会直接将数据包转发至目标设备所对应的接口。
过滤：交换机还可以通过VLAN（虚拟局域网）等功能来实现对数据包的过滤和控制。
通过配置VLAN，可以将不同的设备隔离在不同的虚拟局域网中，提高网络的安全性和可管理性。
二、交换机的分类和功能网络交换机可以根据其交换能力、端口数和管理方式等来进行分类。
常见的交换机类型包括：传统交换机、堆叠交换机、三层交换机、千兆交换机等。
传统交换机是最常见的类型，它通常具有多个端口，可提供基本的数据包转发功能。
堆叠交换机则可以将多个交换机堆叠在一起，通过内部链路进行互联，并提供更高的带宽和可伸缩性。
三层交换机在传统交换机的基础上添加了路由功能，可以实现不同VLAN之间的数据包转发。
而千兆交换机则是一种高性能的交换机，能够提供更快的数据传输速度。
除了基本的数据包转发功能外，高级交换机还具备一些更强大的功能。
例如，QoS（Quality of Service）功能可以对网络流量进行优先级调整，保证关键应用的带宽需求；ACL（Access Control List）功能可以实现对数据包的过滤和访问控制等。
交换机基本知识 交换机知识入门
交换机基本知识交换机知识入门交换机是日常生活工作中经常用到的物品，但不少人队交换机基本知识却不是很了解，本文从交换机的起源、类型、应用、交换方式等方面介绍了交换机基本知识（入门知识），希望对大家有所帮助。
交换机定义什么是交换机？交换机英文名称为Switch，也称为交换式集线器，交换机是构建网络平台的“基石”，又称网络开关它是一种基于MAC地址(网卡的硬件标志)识别，能够在通信系统中完成信息交换功能的设备。
其工作原理可以简单地描述为“存储转发”四个字。
因为交换机支持“全双工”模式，所以B在接收A发送数据的同时，还可以向A或其他的计算机发送数据。
如果在MAC地址中没有B的地址信息，那么交换机可以通过“MAC地址学习”功能将连接到自身的B计算机MAC地址记住，形成一个节点与MAC地址的对应表。
交换和交换机最早起源于电话通讯系统（PSTN），我们现在还能在老电影中看到这样的场面：首长（主叫用户）拿起话筒来一阵猛摇，局端是一排插满线头的机器，戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后，把线头插在相应的出口，为两个用户端建立起连接，直到通话结束。
这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。
当然现在我们早已普及了程控交换机，交换的过程都是自动完成。
交换机的类型交换机类型的了解是交换机的基本知识，必须掌握。
交换机有多种分类方式：从网络覆盖范围划分交换机可以分为以下两类：广域网交换机和局域网交换机根据传输介质和传输速度分：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。
根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。
根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。
根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机根据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机交换机的应用作为局域网的主要连接设备，交换机成为应用普及最快的网络设备之一。
交换机知识点总结
交换机知识点总结一、交换机概述交换机是一种网络设备，用于在局域网(LAN)内实现数据包的转发和交换，将数据包从源地址传输给目标地址。
交换机能够学习和存储网络中所有连接设备的MAC地址，并根据这些地址建立转发表，从而提高数据包的传输效率和网络质量。
交换机通常用于构建局域网，提供高速、稳定的数据交换服务。
二、交换机的工作原理1. MAC地址在局域网中，每个网络设备都有唯一的MAC地址，用于标识设备在网络中的位置。
交换机通过学习和存储MAC地址，建立转发表，实现数据包的转发和交换。
2. 数据包的转发和交换当一台设备要发送数据包时，交换机会根据转发表，将数据包从源地址转发到目标地址。
交换机会在转发表中查找目标设备的MAC地址，然后将数据包发送到目标设备的接口。
3. 交换机的转发方式交换机的转发方式主要包括存储转发和直通转发。
存储转发是指交换机接收整个数据包后再进行处理和转发，而直通转发是指交换机在接收到目标地址后立即进行转发。
4. 交换机的工作模式交换机的工作模式主要包括半双工和全双工。
在半双工模式下，交换机只能同时进行发送或接收数据包，而在全双工模式下，交换机可以同时进行发送和接收数据包，提高了数据传输的效率。
三、交换机的类型1. 交换机的分类根据交换机的用途和性能，可以将交换机分为企业级交换机、工业级交换机、家用交换机、SOHO交换机等。
2. 交换机的功能交换机可以根据其功能分为三层交换机、二层交换机和一层交换机。
三层交换机可以实现网络层路由功能，二层交换机主要用于数据链路层的传输，一层交换机主要用于物理层的传输。
3. 交换机的规模交换机根据规模的大小，可以分为小型交换机、中型交换机和大型交换机。
小型交换机规模比较小，适用于小型公司和个人用户，而大型交换机适用于大型企业和数据中心。
四、交换机的管理和配置1. 交换机的管理方式交换机可以通过Web界面、CLI命令行和SNMP等方式来进行管理和配置。
Web界面是一种图形化界面，便于用户进行管理和配置，CLI命令行是通过命令行来进行管理和配置，SNMP是一种网络管理协议，可以远程监控和管理交换机。
网络交换机培训资料
网络交换机培训资料一、网络交换机的定义和作用网络交换机是一种用于在计算机网络中连接多个设备并实现数据交换的设备。
它就像是一个交通枢纽，负责在不同的设备之间快速、准确地传输数据。
网络交换机的主要作用包括：1、提供网络连接：将多个计算机、服务器、打印机等设备连接在一起，形成一个局域网（LAN）。
2、提高网络性能：通过智能地转发数据，减少网络拥塞，提高数据传输速度和效率。
3、分割网络冲突域：有效地减少网络中的冲突，使每个连接到交换机端口的设备都能独立地进行数据传输。
4、增强网络安全性：可以对网络流量进行控制和管理，限制某些设备的访问权限，提高网络的安全性。
二、网络交换机的分类1、按网络覆盖范围分类局域网交换机：主要用于构建小型的局域网，如办公室、家庭网络等。
广域网交换机：用于连接不同地理区域的网络，如城域网、广域网等。
2、按传输速率分类10Mbps 交换机：适用于低速网络环境。
100Mbps 交换机：较为常见的中速交换机。
1000Mbps（1Gbps）交换机：能满足高速数据传输需求。
10Gbps 及以上交换机：用于对带宽要求极高的网络环境，如数据中心。
3、按工作层次分类二层交换机：基于 MAC 地址进行数据转发，是最常见的交换机类型。
三层交换机：除了具备二层交换机的功能外，还具有路由功能，可以基于 IP 地址进行数据包转发。
四层及以上交换机：能够基于更高层的协议信息（如端口号）进行数据处理和转发，通常用于大型企业网络和数据中心。
三、网络交换机的工作原理网络交换机通过学习连接到其端口的设备的 MAC 地址来工作。
当一个数据包到达交换机时，交换机会查看数据包的目的 MAC 地址，并根据其学习到的 MAC 地址表将数据包转发到相应的端口。
如果目的MAC 地址不在地址表中，交换机将把数据包广播到所有端口（除了接收端口），以查找目标设备。
交换机还采用了存储转发和直通转发两种数据转发方式。
存储转发方式会先接收整个数据包，进行错误检查后再转发；直通转发方式则在收到数据包的头部信息后就立即转发，提高了数据传输的速度，但可能会转发错误的数据包。
交换基础知识培训
交换基础知识培训在当今数字化的时代，交换技术作为网络通信的重要组成部分，对于构建高效、稳定和安全的网络环境起着至关重要的作用。
无论是企业的内部网络，还是大规模的互联网基础设施，交换技术都在默默地发挥着其核心作用。
因此，了解交换基础知识成为了网络技术领域中不可或缺的一环。
一、交换技术的基本概念交换，简单来说，就是在网络中转发数据的过程。
它的主要作用是将数据从一个端口转发到另一个端口，以实现网络设备之间的通信。
在传统的网络中，集线器（Hub）是一种常见的设备，但它只是简单地将所有接收到的数据广播到所有连接的端口，这不仅效率低下，还容易导致网络拥塞。
而交换机（Switch）则不同，它能够根据目标设备的MAC 地址（Media Access Control Address，媒体访问控制地址），有针对性地将数据转发到正确的端口，从而提高了网络的效率和性能。
二、交换机的工作原理交换机的工作基于 MAC 地址表。
当一个设备连接到交换机的某个端口时，交换机会自动学习该设备的 MAC 地址，并将其与对应的端口记录在 MAC 地址表中。
当有数据帧进入交换机时，交换机首先查看数据帧的目标 MAC 地址，然后在 MAC 地址表中查找对应的端口，最后将数据帧只转发到该端口，而不是像集线器那样广播到所有端口。
例如，假设在一个网络中有计算机 A、B、C 分别连接到交换机的端口 1、2、3。
当计算机 A 要向计算机 B 发送数据时，交换机接收到来自 A 的数据帧，通过查看帧中的目标 MAC 地址（即 B 的 MAC 地址），然后在其 MAC 地址表中找到 B 所连接的端口 2，最后将数据帧准确地转发到端口 2，从而实现了 A 与 B 之间的通信。
三、交换技术的分类交换技术可以分为多种类型，常见的包括以太网交换、ATM 交换和帧中继交换等。
以太网交换是目前应用最为广泛的一种交换技术。
它基于以太网协议，支持不同的速率（如 10Mbps、100Mbps、1000Mbps 甚至更高），并且可以实现全双工通信，大大提高了网络的带宽和效率。
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–MAC 或 IP地址 Backbone Switch
Ethernet Switch
Ethernet Switch
12345678 12345678
VLAN1
VLAN2
Internet
服务器群
DFL-1600
Vlan作用-安全
Internet DFL-1600
SWITCH
带宽控制
•企业中有不同的应用，如何保障这些关键业务的带宽？
• 支持双向带宽控制，上下行带宽粒度最小精确到64kbps
1Mbps
端口1 端口2 端口3
端口限速?
端口限速是根据需要对交换机端口的传输速率 进行限制，比如，100Mbps的端口，如果支持粒度 为128K的端口限速功能，可以把它的传输速率降到 128K的倍数。
启用Proxy ARP， 以允许不同终端 用户间的通信
端口安全
• 端口安全 ✓ 常用在运营商的FTTH/ETTH网络，或学校的宿舍区管理
• D-Link的解决方案：端口安全（Port Security） ✓ D-Link的端口安全特性可以限制每个端口上的主机数 ✓ 可以根据用户购买的套餐情况，来控制接入用户数
级联？堆叠？（续三）
堆叠
Switch 4400 Stack
级联？堆叠？（续四）
堆叠
Switch 4400 Stack
什么是VLAN?
VLAN是Virtual LAN，即虚拟局域网的缩写，是一种不 需额外增加网络设备，就可实现网络分层的技术，在现今 大型网络中被广泛使用。
VLAN？（续一）
LAN
192.168.0.xxx
192.168.1.xxx
三层交换的作用
• 安全 访问控制列表
• 多媒体传输 QoS 组播
路由？路由器？
路由：通向目标主机的路径的过程。 路由器：能够取定最佳路径的设备。
我要去 斜塔
交换机的流量控制
• 流量控制：动态分配内存
交换机的流量控制
• 半双工流量控制：背压 • 全双工流量控制：IEEE802.3x
端口安全
1
192.168.1.1
00E0-0211-1111
2 192.168.1.2 00E0-0211.2222
•••••
每个端口只允许5台主机连接
6
192.168.1.6
00E0-0211-6666
感谢聆听！
秘书 找出收信人地址，
写好信封
司机 将信件带到邮局
排序工人 将邮件依地区分类
包装工人 将邮件装包
搬运工人 将货搬上车
传输媒介
经理 阅读邮件
助理 提醒有信，翻译
秘书 打开信件，作副本
司机 由邮局取回信件
排序工人 拆包
包装工人 为独立邮户排序
搬运工人 将货搬上汇聚交换机
Internet
DES-8503
DFL-1600
Internet
DFL-1600
DFL-1600
Internet
Internet
DFL-1600
DDEGSS--83560237
财DG务S-3部627 财务部
DDEGSS-8-3560237
DDEGSS--83652073
销DG售S-3部627
仓DG储S-3部627
的支持。
背板带宽
• 背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据 总线间所能吞吐的最大数据量。
• 计算公式：端口数×相应端口速率×2（全双工模 式）
• 24口百兆+2口千兆 • 24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps
级联？堆叠？（续一）
级联
级联？堆叠？（续二）
堆叠
Switch 4400 Stack
VLAN
区分的方法
物理
逻辑
多个LAN/VLAN之 间的联系方式
多个LAN/VLAN之 间的互通方式
一般是通 一般是通过局 过广域网 域网
一般是通 一般是通过三 过路由器 层交换
14
VLAN技术
• 划分虚网的目的
– 隔离广播域 – 增强安全性
VLAN1
VLAN2
VLAN3
划分VLAN方法
• 基于端口的VLAN
汇聚交换机
接入交换机
接入层
接入交换机
接入交换机
接入交换机
交换机分类
• 网络构成方式：接入层交换机、汇聚层交换机和 核心层交换机
• OSI模型：第二层交换机、第三层交换机、第四 层交换机等，一直到第七层交换机
• 交换机的可管理性：可管理型交换机和不可管理
型交换机，它们的区别在于对SNMP(简单网络 管理协议)、RMON(远端监控协议)等网管协议
销售部
仓储部
DDGESS--38652073
研DG发S-3部627 研发部
DES-8503
DGS-3627
管DG理S-3层627
管理层
Vlan-减小广播域
形象的说: 在公司开会发言，如果同时发言谁都听不清楚。减小开
会规模，同时发言，都可以挺清楚。
三层交换？
接口 路由速度 实现方式
路由器 接口种类丰富 较慢 一般通过软件
提供应用程序间通信
处理数据格式、数据加密等 高层:负责主机之间的数据传输
建立、维护和管理会话 建立主机端到端连接 寻址和路由选择 底提层供:介负质责访网问络、数链据路传管输理等 比特流传输
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
OSI模型比喻
经理 写好信件草稿
助理 修改错字、格式
网络基础-交换机技术
弱电智能化
目录
网络结构基础 交换机原理 VLAN基础
以太网工作原理
集线器（Hub）
PC1: IP：192.168.0.1/24
MAC: 11:11:11:11:11:11
PC3: 丢弃 IP：192.168.0.3/24
MAC: 33:33:33:33:33:33
PC2: IP：192.168.0.2/24 MAC: 22:22:22:22:22:22
端口隔离
• 端口隔离（Traffic Segmentation） ✓ 常用于运营商的 ETTH网络中 ✓ 不同用户连接到同一台交换机，但要有不同的广播域。
• D-Link的解决方案： Traffic Segmentation + Proxy ARP
汇聚层交换机
接入层交换机
启用Traffic
Segmentation 来隔离广播域
以太网采用广播方式通信，所有与网络相连的主机都可以看到网络中 传递的所有数据。
OSI参考模型具体层次及各层功能
OSI参考模型
主要功能
7 应用层（Application Layer） 6 表示层（Presentation Layer） 5 会话层（Session Layer） 4 传输层（Transport Layer） 3 网络层（Network Layer） 2 数据链路层（Data Link Layer） 1 物理层（Physical Layer）
三层交换机 接口种类单一 较快 一般通过ASIC
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三层交换原理
• 一个具有三层交换功能的设备，是一个带 有第三层路由功能的第二层交换机，但它 是二者的有机结合，并不是简单地把路由 器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机 上。
三层交换的作用
• 不同网段之间的互访 • 192.168.0.xxx->192.168.1.xxx